DE69831425T2 - Rauchevakuiersystem - Google Patents

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Description

  • 1. Gebiet der Erfindung
  • Die Erfindung betrifft die Beseitigung und Filterung von Rauch, und spezieller betrifft sie ein Rauchabsaugsystem zur Verwendung bei chirurgischen Vorgängen, einschließlich minimalinvasiven chirurgischen Vorgängen wie Laparoskopie, während der ein Ausbrennen oder ein Laser verwendet wird.
  • 2. Beschreibung der einschlägigen Technik
  • Das US-Patent 5.578.000 (Greff et al.) offenbart ein Rauchabsaugsystem mit einem Trokar mit einem Arbeitskanal, einem Verschlusshahn oder -ventil in Verbindung mit dem Kanal, einer Quelle eines Wandunterdrucks, einer zwischen den Verschlusshahn des Trokars und die Quelle des Wandunterdrucks geschaltete Fluidleitung, einem ersten Filter zum Ausüben einer ersten Saugabsenkung und zum Auftrennen von Rauch in seine Komponenten und ein Restgas, und einer Strömungsverengung zum Erzeugen einer zweiten Saugabsenkung. Die Strömungsverengung liegt entlang einem durch die Leitung, das Filter und den Arbeitskanal gebildeten Kanal.
  • Greff et al. merken an, dass Rauch dadurch gehandhabt wurde, dass er einfach in den Operationsraum entweichen konnte, wodurch der Chirurg und die Mannschaft Verunreinigungsstoffen ausgesetzt wurden. Sie erkennen, dass geschlossene Umwälzsysteme mit zwei Trokaren verwendet wurden, wie mit Sonden, die durch einen Trokar eingeführt werden, dass jedoch derartige Systeme die Probleme in Zusammenhang mit Rauch und dessen Beseitigung nicht angemessen lösen, z.B. die Verschmutzung, den Geruch und die beeinträchtigte Sichtbarkeit einer Operationsstelle.
  • Andere Probleme, die durch aktuell verfügbare Abpumpsysteme unangemessen berücksichtigt werden, sind ein Verlust des Drucks im Pneumoperitoneum und/oder Gewebeaustrocknung, insbesondere dann, wenn der Druckverlust durch Erhöhen einer Einblas-Gasströmung kompensiert wird.
  • Während das im Patent von Greff et al. offenbarte Rauchabsaugsystem für seinen vorgesehenen Zweck gut geeignet sein kann, wäre es von Vorteil, wenn die Abhängigkeit von einer entfernten Unterdruckquelle "in der Wand" beseitigt werden könnte, um dadurch die Kosten und die Kompliziertheit des Systems zu senken.
  • ZUSAMMENFASSUNG
  • Durch die Erfindung ist eine Verbesserung gegenüber bisher bekannten Rauchabsaugsystemen, -verfahren und -techniken geschaffen, einschließlich Laparoskopie-Rauchabsaugsystemen, wie dem im Patent von Greff et al. offenbarten System.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist durch die Erfindung eine Kombination aus einem Filter und einem generell rohrförmigen Bauelement gemäß dem Anspruch 1 geschaffen. Andere Ausführungsformen sind in den unabhängigen Ansprüchen 2 und 4 definiert.
  • Ein Vorteil der Erfindung besteht darin, dass es die Abhängigkeit von einer eingebauten, in der Wand liegenden Unterdruckquelle beseitigt. Sie benötigt keine Absaugung mit hohem Unterdruck und die notwendigen Filter hohen Widerstands oder die Kombination von Strömungsverengungen oder Reduziereinrichtungen und Filtern. Ferner vereinfacht sie das Abpumpen und Filtern von Rauch durch Beseitigen des Erfordernisses mehrerer Inlinestrukturen (Filter, Widerstände usw.) zum stufenweisen Verringern oder Reduzieren des Saugdrucks.
  • Während die Erfindung bei chirurgischen Vorgängen verwendet werden kann, kann sie auch in der Industrie dazu verwendet werden, Rauch und/oder Chemikalien von Arbeitsstellen zu entfernen. Zum Beispiel kann sie in oder benachbart zu Herstellstationen für Chips oder elektronische Einrichtungen verwendet werden, um die Arbeiter weniger Rauch auszusetzen, wie er erzeugt wird, wenn Verbindungen hergestellt werden. In ähnlicher Weise kann sie dazu verwendet werden, dass Objekte Ätzchemikalien weniger ausgesetzt werden.
  • Ein Merkmal der Erfindung besteht in einem ausgeglichenen Rauchabsaugsystem, bei dem ein Filter mit relativ niedrigem Druckabfall eine Filterfunktion und eine Flussregulierfunktion ausübt, was dazu beiträgt, den Druck an einer unter Druck stehenden Operationsstelle oder in dieser, wie bei Laparoskopie mit einem Pneumoperitoneum, aufrechtzuerhalten, während für eine ausreichende Strömung von dort gesorgt ist, um Rauch vom Ort zu entfernen, um dadurch das Erfordernis eines wesentlichen oder konstanten Neueinblasens an der Operationsstelle zu verringern.
  • Eine andere Ausführungsform der Erfindung verfügt über ein Ellbogenelement, das so ausgebildet ist, dass es zwischen einen Trokar und die Leitung gekoppelt wird, um diese so zu positionieren, dass jede mögliche Unbequemlichkeit für den Chirurgen und/oder die Mannschaft während eines Vorgangs verringert ist.
  • Ein Vorteil des erfindungsgemäßen Systems besteht darin, dass es für intraoperative Absaugung und Filtrierung von Rauch von einer unter Druck stehenden Operationsstelle, z.B. dem Bauchraum, sorgt, ohne dass ein Saugvorgang erforderlich wäre, und ohne schnelles Erschöpfen des Druckerzeugungsgases oder dass es zu einer wesentlichen Druckverringerung an der unter Druck gesetzten Operationsstelle käme. Andere Vorteile bestehen darin, dass die Erfindung keinen Bediener erfordert, sie Rauch kontinuierlich vom unter Druck stehenden Hohlraum entfernt (wenn einmal das Ventil bei Ausführungsformen mit einem solchen geöffnet ist), oder sie die Sichtbarkeit ohne Wegblasvorgang verbessert, die Operationszeit verkürzt, operativen Rauch aus dem Operationsraum beseitigt, wodurch die Gesundheitsgefahr verringert ist, die davon herrührt, dass man derartigem Rauch ausgesetzt wird, sie das Erfordernis beseitigt, am Patienten einen Absaugvorgang auszuführen, um dadurch eine mögliche Gewebeschädigung zu verringern, und sie billig ist.
  • Andere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden unter Bezugnahme auf die folgende Beschreibung und die Zeichnungen sowie die beigefügten Ansprüche vollständig ersichtlich und verständlich werden.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 zeigt eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Rauchabsaugsystems.
  • 2 zeigt das Filter einer Ausführungsform der Erfindung.
  • 3 zeigt einen Teil des Filters der 2 im Schnitt.
  • 4 zeigt eine andere Ausführungsform des Filters.
  • 5 zeigt einen Verbinder-Verschlusshahn oder -ventil zur Verwendung beim erfindungsgemäßen Rauchabsaugsystem.
  • 6 zeigt, stark veranschaulichend, einen Trokar (und einen Verschlusskörper) von einem Typ, wie er zur Verwendung im vorliegenden Fall geeignet ist.
  • 7 zeigt einen Ellbogenverbinder zum Verbinden eines Trokars und eines Ventilverbinders.
  • 8 zeigt eine andere Ausführungsform des Filters.
  • 9 zeigt eine andere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Rauchabsaugsystems.
  • 10 zeigt eine andere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Rauchabsaugsystems.
  • 5 zeigt einen Verbinder-Verschlusshahn oder -ventil zur Verwendung beim erfindungsgemäßen Rauchabsaugsystem.
  • BESCHREIBUNG
  • Die beigefügten Figuren zeigen Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Systems sowie Merkmale und Komponenten desselben. Hinsichtlich Einrichtungen zum Befestigen, Montieren, Anbringen oder Verbinden der Komponenten der Erfindung zum Erzeugen der Vorrichtung insgesamt sollen, solange nichts anderes speziell beschrieben ist, derartigen Einrichtungen herkömmliche Befestigungseinrichtungen wie Maschinenschrauben, Maschinengewinde, Aufschnappringe, Schlauchklemmen wie Schraubklemmen und dergleichen, Nieten, Muttern und Bolzen, Gelenkhebel, Stifte und dergleichen gehören. Komponenten können auch durch Reibsitz oder durch Verschweißen oder Verformung verbunden werden, falls dies geeignet ist. Solange nichts anderes spezielle offenbart oder angegeben ist, werden Materialien zum Herstellen von Komponenten der Erfindung aus geeigneten Materialien wie Metall, Metalllegierungen, Natur- oder Kunstfasern, Kunststoffen oder dergleichen ausgewählt, und es können geeignete Herstell- oder Produktionsverfahren einschließlich Gießen, Extrudieren, Formen und Bearbeiten verwendet werden.
  • Jegliche Bezugnahmen auf vorne und hinten, rechts und links, oben und unten, obere und untere sowie horizontal und vertikal sind zur Zweckdienlich keit der Beschreibung vorgesehen, also nicht zum Beschränken der Erfindung oder ihrer Komponenten auf irgendeine positionsmäßige oder räumliche Ausrichtung.
  • Gemäß den Figuren, insbesondere der 1, ist durch die Erfindung ein Rauchabsaugsystem 14 zur Verwendung während chirurgischen Vorgängen geschaffen. Das System 14 verfügt über ein Filter 16 und eine im Wesentlichen flexible Fluidleitung 18, die mit dem Filter 16 verbunden ist. Die Leitung 18 kann ein- oder mehrstückig vorliegen. Das System 14, insbesondere das Ende der Leitung 18, kann einen integral angebrachten oder befestigbaren Steck- oder Aufnahmeverbinder (vom in der Technik gut bekannten Typ) zum Erleichtern der Verbindung der Leitung 18 mit der Auslassöffnung oder dem Belüftungsventil eines Trokars aufweisen, oder das System 14 kann über ein verriegelbares Luerventil 17 (siehe die 15) verfügen, das operativ mit der Leitung 18 verbunden ist, und es kann ein im Wesentlichen rohrförmiges Element 20 aufweisen, wie einen typischen, gut bekannten Trokar mit einer Auslassöffnung (nicht dargestellt).
  • Gemäß der 3 verfügt das Filter 16 über ein Gehäuse 24 mit einem Einlassverbinder 26 und einem Auslassverbinder 28. Es können abgestufte Bart-Schlauchverbinder verwendet werden, wie sie in den Figuren dargestellt sind. Bei alternativen Ausführungsformen können der Einlass- und der Auslassverbinder 26, 28 die Form eines einstückigen oder anbringbaren Steck- oder Buchsenverbinders oder verriegelbarer Luerventile oder -verbinder (von in der Technik gut bekanntem Typ) zum Erleichtern der Verbindung des Filters 16 mit der Auslassöffnung oder dem Belüftungsventil eines Trokars verwendet werden. Auch können die Verbinder 26, 28, insbesondere der Einlassverbinder 26, so angepasst werden, wie durch Verlängern und durch Anbringen geeigneter Rippen oder einer geeigneten Texturierung, dass sie direkt in eine zu einem Pneumoperitoneum (z.B.) führende Einstichstelle führen können. Das Gehäuse 24 kann aus Propylen oder einem anderen geeigneten Material bestehen. Das Gehäuse 24 enthält die Filtermedien 32, wozu zwei dünne, flache, kreisförmige, scheibenförmige Schichten 34, 36 gehören. Die eine Schicht 36, die Schicht angrenzend an den Auslassverbinder 28, besteht aus hydrophoben PTFE von 0,2 μm mit 200 mg/Quadratzentimeter und die andere Schicht 34 besteht aus einer 50-%-Zellulose/Kohlefaser-Mischung von 200 g/Quadratmeter. Die Schichten 34, 36 liegen unmittelbar angrenzend aneinander, und jede verfügt über eine große Oberfläche. Gemeinsam bilden sie ein Filtermedium 32 mit einer Fläche, die im Wesentlichen der Filtrierfläche entspricht, d.h. ungefähr 7,5 cm2, was ungefähr 100 mal größer als die Querschnittsfläche des Hohlgangs der dargestellten Leitung 18 von 0,635 cm (1/4 Zoll) ist. Obwohl ein scheibenförmiges Filter dargestellt ist, können andere Formen verwendet werden, solange ein Druckabfall erzielt wird, wie er für einen Filtervorgang mit niedriger Strömungsrate bei niedrigem Druck geeignet ist. Das Filter 24, eine oder beide Schichten, kann so konzipiert sein, dass es eine Farbänderung "Filter wechseln" zeigt, die angibt, dass die Nutzungsdauer des Filters vorüber oder nahezu vorüber ist. Die Gerüche beseitigende Schicht 34 kann aus einem Material auf Kohle- oder Aktivkohlebasis bestehen oder ein solches enthalten, oder es kann ein Diatomeenerdematerial oder ein anderes Gerüche beseitigendes oder verringerndes Agens verwendet werden.
  • Das Filtermedium 32 wird in das Gehäuse 24 eingesetzt. Das Gehäuse 24 verfügt über einen Einlassverteiler 40 und einen Auslassverteiler 42. An jeder Seite des Filtermediums 32 verfügt das Gehäuse, in den jeweiligen Verteilern, über mehrere Ringnuten 42. Das Gehäuse 24 kann um das Filtermedium 32 herum ausgebildet werden, oder es kann in Stücken hergestellt werden, die zum Aufnehmen des Mediums 32 zusammengesetzt werden. In der 4 ist eine alternative Knopf-oder Niet-ähnliche Ausführungsform des Filters 16 dargestellt, wobei der Auslass 28 zu einer Auslassöffnung 28' deutlich reduziert ist. Diese Ausführungsform des Filters 16 kann am freien Ende der Leitung 18 angewandt werden, oder sie oder eine ähnliche Ausführungsform mit einem geeigneten vorstehenden Einlassverbinder für Erstreckung durch die Bauchwand kann direkt mit dem Bauchraum eines Patienten verbunden werden, z.B. durch einen Nadeleinstich oder eine andere geeignete Öffnung.
  • Das System 14 sorgt für einen im Wesentlichen unbehinderten Fluidströmungspfad durch die Fluidleitung 18 zwischen einem Ventil 18 und dem Filter 16, und wenn das Ventil 18 offen ist, zwischen einer unter Druck stehenden Operationsstelle "S" und dem Filter 16. Das Filter 16 sorgt für eine Strömungsregulierung eines Fluids (Einblasgas, das Rauch transportiert), das durch den Fluidströmungspfad fließt, und zwar dadurch, dass es der Strömung Widerstand entgegengesetzt, wobei Strömungsraten bei einigen Ausführungsformen im Bereich von einem (1) bis vier (4) Liter/Minute liegen, während sie bei anderen Ausführungsformen im Bereich von 1 bis 3,8 Liter/Minute liegen. Das Filter 16 zeigt über einen zugehörigen Druckabfall von einer Seite zur anderen, oder verfügt über einen solchen, von ungefähr 0,7 bis 27 mbar (einem halben (0,5) bis zwanzig (20) mm Quecksilbersäule), wobei ein Druckabfall von ungefähr 2,7 bis 4 mbar (zwei (2) bis drei (3) mm Quecksilbersäule) bei einer anderen Ausführungsform bevorzugt ist, und bei noch einer anderen Ausführungsform ein Druckabfall von ungefähr einem (1) mm Quecksilbersäule bevorzugt ist. Die letzteren Druckabfälle entsprechen im Wesentlichen Strömungspfaden von 1,8 Liter/Minute bzw. 3,6 bis 3,8 Liter/Minute. Höhere Drücke und/oder kleinere Druckabfälle erzeugen höhere korrelierende Strömungsraten, und das Filter 16 kann mit verschiedenen Spezifizikationen zur Anpassung an den Patienten, die Funktion oder die betreffende Prozedur verfügbar sein. Die Größe und die Länge der Fluidleitung oder des Rohrs 18 kann variiert werden, um in Verbindung mit dem Widerstand oder Druckabfall des Filters 16 bei der Erfindung für die gewünschte Strömungscharakteristik zu sorgen (ungefähr 1,0 bis 30 Liter pro Minute). Bei einigen Ausführungsformen kann das Rohr 18 eine Länge von 122 bis 183 cm (4 bis 6 Fuß) aufweisen, wobei eine Länge von 45,7 bis 91,4 cm (1,5 bis 3,0 Fuß) bevorzugt ist. Wenn eine Leitung von 0,65 cm (einem viertel Zoll) ausgewählt wird, verfügt der Hohlgang des Rohrs 18 typischerweise über einen Durchmesser von 3 mm, jedoch können Innendurchmesser im Bereich von 2 bis 12 mm verwendet werden. Die Parameter des Durchmessers und der Länge des Rohrs 18, die Größe des Trokars (bei einem bevorzugten Beispiel 3 mm) und der Widerstand oder der Druckabfall in Zusammenhang mit dem Filter 16 können relativ so eingestellt werden, dass eine Anpassung an verschiedene Patienten, chirurgische Vorgänge und/oder Operationsraumeinstellungen erzielt wird, solange ein angemessen niedriger Druck, eine Rauchfilterung bei niedriger Strömung und eine Geruchsbeseitigung erzielt werden. Die Erfindung kann als völlig wegwerfbare Einmalgebraucheinheit realisiert sein, oder Komponenten derselben, z.b. das Filter oder die Leitung, können wegwerfbar sein, während andere Komponenten wiederverwendbar sind. Typischerweise wird der Trokar 20 oder das rohrförmige Element, mit dem die Leitung 18 gekoppelt ist, entweder direkt oder über eine Auslassöffnung oder ein Ventil geerdet, um jeglichen Fehlstrom zu beseitigen.
  • Es ist ein Verfahren zum Absaugen von Rauch von einer Operationsstelle, insbesondere von einer minimalinvasiven Stelle, wie einer Laparoskopie mit einem Pneumoperitoneum offenbart. Um z.B. Rauch von einer Operationsstelle im Bauchraum während einer Laparoskopieprozedur abzusaugen, beinhaltet das erfindungsgemäße Verfahren die Schritte des operativen Verbindens einer Leitung 18 mit dem Pneumoperitoneum, z.B. dem rohrförmigen Element 21 (7), das sich ausgehend vom Pneumoperitoneum erstreckt, und des Anschließens eines Filters 16 mit kleinem Druckabfall an ihm an die Leitung 18, wobei zwischen dem Pneumoperitoneum und dem Filter 18 ein im Wesentlichen unbehinderter Fluidströmungspfad geringen Volumens besteht, wodurch teilchenförmiges Material und Gerüche aus dem Fluid entfernt werden. Das Fluid wird durch den generell komplementären Druck des Einblasgases des Pneumoperitoneums und den Druckabfall des Filters 16 dazu veranlasst, durch die Leitung 18 und das Filter 16 zu fließen. Bei einer Ausführungsform kann die Strömung dadurch kontrolliert, z.B. gestartet, gestoppt oder reduziert werden, dass ein Ventil (wie ein verriegelbares Luerventil (5) oder dergleichen) in die Leitung 18 eingebaut wird oder ein mit Ventil versehener Trokar oder dergleichen verwendet wird.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann bei einer Laparoskopieprozedur mit einem Pneumoperitoneum verwendet werden, d.h. in einem Zustand, in dem Luft oder Gas im Peritonealraum gesammelt oder in diesen eingeblasen wird, jedoch kann sie auch bei jedem anderen chirurgischen Vorgang verwendet werden, zu dem eine im Wesentlichen geschlossene und/oder unter Druck stehende Operationsstelle gehört, wie bei Thorakoskopie. Gemäß der 10 kann die Leitung 18, bei einer Ausführungsform, mit einer eine Strömung erzeugenden Vorrichtung 48, wie einem Längsgebläse oder einem Gebläserad, versehen sein, das, wie einige kommerziell verfügbare Modelle, batteriebetrieben sein kann, um Luft, Rauch, Teilchen und Verunreinigungen zur Filterung in die Leitung zu ziehen, wodurch die Erfindung für "offene" chirurgische Vorgänge verwendet werden kann. Bei dieser Ausführungsform kann die ausgewählte, eine Strömung erzeugende Vorrichtung 48 auf einer beliebigen Seite des Filters 16 liegen, obwohl ein Positionieren derselben an der Auslassseite des Filters 16 dieselbe vor Verunreinigungen schützen kann und, bei nicht wegwerfbaren Ausführungsformen, ihre Nutzungsdauer verlängern kann. Die eine Strömung erzeugende Vorrichtung 48 kann in das Filter 16 selbst eingebaut sein, z.B. in den Auslassverbinder. Gemäß den 9 und 10 kann, zur Verwendung bei offenen chirurgischen Vorgängen, der Ort oder das Einlassende der Leitung 18 erweitert sein, wie bei 19, und mit einem Gitter 21 versehen sein. Bei dieser Ausführungsform kann das erweiterte Ende 19 z.B. teilweise in eine tiefe Wunde eingeführt werden oder nahe einer Operationsstelle mit dem Körper eines Patienten verbunden werden (z.B. unter Verwendung eines Klebers, eines Bands, einer Naht oder dergleichen).

Claims (9)

  1. Kombination aus einem Filter (16) und einem generell rohrförmigen Bauelement (20) zur Verwendung bei chirurgischen Vorgängen, wobei das Filter zur betriebsmäßigen Ankopplung an eine Operationsstelle ausgelegt und einen Druckabfall von 0,7 bis 27 mbar, vorzugsweise 2,7 bis 4 mbar, aufweist.
  2. Rauchabsaugsystem zur Verwendung bei chirurgischen Vorgängen mit einer zur Ankopplung an eine Operationsstelle ausgelegten Leitung (18) sowie der in Anspruch 1 definierten Kombination aus einem Filter (16) und einem generell rohrförmigen Bauelement (20), wobei das Filter zur operativen Ankopplung an die Leitung (18) ausgelegt und die Leitung (18) so gestaltet ist, daß sie einen im wesentlichen unbehinderten Strömungspfad von der Operationsstelle zu dem Filter (18) bildet.
  3. System nach Anspruch 2 mit einer Einrichtung, die zur Zuordnung zu der Operationsstelle und/oder zur betriebsmäßigen Ankopplung an die Leitung (18) zur Erzeugung einer Fluidströmung in der Leitung (18) ausgelegt ist.
  4. Rauchabsaugsystem zur Verwendung bei minimalinvasiven chirurgischen Vorgängen, bei denen eine Operationsstelle auf einem über dem Umgebungsdruck liegenden Druck vorhanden ist, wobei das System die in Anspruch 1 definierte Kombination aus einem Filter (16) und einem generell rohrförmigen Bauelement (20) sowie eine Strömungsleitung (18) aufweist, die zur Einschaltung zwischen die Operationsstelle und das Filter (16) ausgelegt ist, so daß die Strömungsleitung (18) einen im wesentlichen unbehinderten Strömungspfad zwischen der Operationsstelle und dem Filter (16) definiert, wobei der über dem Umgebungsdruck liegende Druck eine Fluidströmung in dem Strömungspfad erzeugt.
  5. Erfindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Filter (16) ein Teilchen entfernendes Medium (36) und ein Geruch entfernendes Medium (16) enthält.
  6. System nach Anspruch 4 oder 5, wobei das Filter (16) eine Oberfläche hat, die größer ist als die Querschnittsfläche der Strömungsleitung (18).
  7. System nach einem der Ansprüche 4 bis 6, wobei das Filter (16) so ausgelegt ist, daß es die Fluidströmung von der Operationsstelle mit etwa 1,8 l/min bewirkt.
  8. System nach einem der Ansprüche 4 bis 6, wobei das Filter (16) so ausgelegt ist, daß es einem Druckabfall von etwa 1,3 mbar bewirkt.
  9. System nach Anspruch 8, wobei das Filter (16) so ausgelegt ist, daß es die Fluidströmung von der Operationsstelle mit etwa 3,6 bis 3,8 l/min bewirkt.
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